Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Química / Ingeniera Civil Química / La necesidad de reducir el uso de combustibles fósiles en los sistemas de transporte - que producen aproximadamente el 23% del CO2 emitido a nivel mundial - ha impulsado la investigación y el desarrollo de vehículos eléctricos e híbridos con nulas o bajas emisiones de CO2. Una alternativa para energizar estos vehículos es el uso de baterías con ánodos de litio metálico, ya que estos electrodos presentan una alta densidad de energía teórica (3.860 mAh g-1). Sin embargo, el uso de litio metálico como ánodo en baterías recargables se ve restringido por la formación y crecimiento de dendritas en su superficie durante la operación de las baterías, lo que provoca bajas eficiencias de ciclado y, eventualmente, cortocircuitos y problemas de seguridad en estos dispositivos. El presente trabajo de tesis tiene como objetivo general el estudio y caracterización de ánodos de litio metálico, enfocándose en el diseño estructural de éstos, de manera que sus características de ciclabilidad y la morfología de los depósitos formados durante la operación de las baterías mejoren en relación a lo reportado en la literatura. Para ello, se estudiaron experimentalmente a partir de técnicas electroquímicas dos tipos de electrodos dentro de un capilar de vidrio, sumergidos en un electrolito 1 M LiPF6/EC-DMC: uno nivelado con los bordes del capilar (electrodo plano) y otro a 1 mm de profundidad dentro del capilar (electrodo en capilar). Estos electrodos fueron producidos a partir de la electrodeposición de litio sobre la sección transversal de un alambre de cobre de 0,32 mm de diámetro. Se observó que las diferencias entre ambos diseños influyeron en la distribución de corriente del sistema. En primer lugar, se caracterizó la nucleación de litio metálico sobre cobre. La deposición de litio ocurrió mediante un proceso de nucleación instantánea, con crecimiento de núcleos controlado por transferencia de carga para potenciales aplicados entre -75 y -200 mV vs Li+/Li0. Luego, se estudió la distribución de corriente secundaria sobre un electrodo dentro de un capilar (variando la razón entre su profundidad δ_c y radio r_c), debido a que los efectos cinéticos son relevantes en este sistema experimental por lo observado en la nucleación. La corriente se homogeniza a partir de δ_c/r_c =0,4. Para esta razón, la densidad de corriente en el centro del electrodo es un 99,3% del promedio, mientras que para δ_c=0 (electrodo plano) es de un 90,4%. El electrodo en capilar de los experimentos cumple δ_c/r_c =6,25, por lo que la distribución de corriente secundaria es uniforme sobre él. Posteriormente, se estudió la eficiencia de ciclado en función del número de ciclos para los electrodos, para potenciales catódicos aplicados entre -100 y -400 mV vs Li+/Li0 en cada ciclo. Se obtuvo que la eficiencia de ciclado fue más alta para un electrodo en capilar (60-90%, generalmente) que para uno plano (10-60%, generalmente). Además, se observó mediante micrografías SEM la morfología de depósitos de litio en experimentos potenciostáticos, obteniendo que éstos fueron más homogéneos, con menor presencia de dendritas y mayor recubrimiento sobre un electrodo en capilar. La distribución de corriente más uniforme en este caso promueve una deposición más homogénea, con una capa SEI estructuralmente más estable y, por lo tanto, con menor presencia de dendritas. Esta mayor uniformidad en los depósitos mejora la ciclabilidad por la disminución de la presencia de dendritas, las que pueden aislar parte del material activo durante el ciclado. En conclusión, a partir de los resultados de distribución de corriente, ciclabilidad y morfología, se recomienda emplear y evaluar ánodos diseñados con una razón δ_c/r_c ≥0,4 para su futuro uso en baterías recargables de litio metálico.

Orientador: Nancy Airoldi Teixeira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-14T01:04:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavaglieri_ClaudiaRegina_M.pdf: 4978849 bytes, checksum: a3ce8c25fe3e149acc4b30dc1da89910 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Nesta tese procuramos de forma sistemática, através de dados comportamentais e avaliações toxicológicas, uma faixa de dosagem de lítio não intoxicante, que no rato pudesse desencadear os efeitos colaterais (possivelmente semelhantes aos registrados na clínica), e não provocasse alterações comportamentais marcantes no animal normal, mas que fosse capaz de corrigir ou impedir alterações comportamentais induzidas por drogas ou outros procedimentos. Verificamos através de medidas físicas/fisiológicas, bioquímicas e comportamentais, que a dose de 1 mEq/Kg/dia dada cronicamente é mais adequada ao estudo do lítio, quando se utilizam ratos como sujeitos experimentais. Esta dose é em média tres vezes menor do que as atualmente empregadas para este fim / Abstract: The aim of this thesis was to search, through behavioral and toxicological evaluations a non-intoxicating range of lithium dosage that given to normal rats could be able to produce collateral effects (possibly the same observed in clinical trials) but no marked behavioral changes ... Note: The complete abstrct is available with the full eletronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Ciências Biológicas

Ingeniero Civil Electricista / En la actualidad, los acumuladores de ion-litio han tomado fuerza como dispositivos de almacenamiento de energía. Su menor peso para acumular la misma cantidad de energía que otros sistemas de este tipo y su estabilidad en cuanto a seguridad se refiere, son las principales características que le entregan una fuerte ventaja competitiva. Sin embargo, un problema importante que presenta el uso de este tipo de dispositivos tiene relación con la capacidad de predecir el fin de la vida útil de los mismos. En algunas aplicaciones específicas, como los vehículos aéreos no tripulados, resulta crítico contar con una buena estimación de este parámetro, debido al costo que conlleva el reemplazo de estas baterías y las graves consecuencias que puede traer una sobre-estimación de la vida útil remanente. La predicción de este parámetro se ve dificultada con la aparición de fenómenos de auto-regeneración espontánea que sufre el estado de salud de las baterías de ion-litio, lo cual afecta la tendencia de su degradación y puede conducir a errores considerables en la predicción de la vida útil remanente. Es posible atenuar el impacto que estos fenómenos pueden tener sobre algoritmos de estimación o pronóstico si son detectados y aislados correctamente, permitiendo que los algoritmos de predicción consideren únicamente la información que representa la tendencia de degradación de la capacidad de la batería. El presente trabajo busca desarrollar métodos de detección de anomalías que permitan abordar el problema de incertidumbre causada por el fenómeno de regeneración mencionado; implementando módulos que utilicen métodos de detección en conjunto con algoritmos de filtro de partículas en su versión clásica y su versión sensible al riesgo. Dichos métodos deben ser capaces de identificar si un aumento en la capacidad de la batería se debe a un fenómeno de auto-regeneración o simplemente a la variación intrínseca al ruido de medición. La investigación realizada compara cuatro métodos de detección que caracterizan empíricamente al estimador de la función de densidad de probabilidad del estado de salud del acumulador, determinando su desempeño en términos de errores de tipo I y II, precisión, exactitud y sus efectos en el sesgo de las estimaciones. Un método desarrollado consiste en la construcción de un test de hipótesis, mientras que otras tres metodologías utilizadas están basadas en medida de teoría de la información y que consisten en la medida de entropía, diferencia de entropía y el método de divergencia de Kullback-Leibler. Los resultados de este estudio reflejan que los métodos basados en medidas de teoría de la información presentan resultados similares. Sin embargo, la metodología de medición de entropía presenta un mejor desempeño comparativo en la zona de menor tasa de falsos positivos, la cual corresponde a la zona de mayor interés si se pretende no subestimar el estado de salud de la batería. No obstante, el método de test de hipótesis, presenta un desempeño marcadamente superior a los métodos de teoría de la información desarrollados, logrando una mayor tasa de detección para cualquier caso. Siendo consistente con el criterio de evitar la subestimación, se prefiere utilizar este método con el algoritmo de filtro de partículas clásico. Como línea de desarrollo futuro, se propone diseñar un método de test de hipótesis alternativas (Neyman-Pearson), para caracterizar así la función de probabilidad de las regeneraciones.

Orientador: Annette Gorenstein / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T02:09:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Urbano_Alexandre_D.pdf: 2929890 bytes, checksum: a3e448bbb113069e90e3db0047ef4e47 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho filmes finos de óxido de níquel litiado foram estudados. O objetivo maior foi avaliar a potencialidade destes materiais como catodo em microbateria de íon lítio e elemento ópticamente ativo em dispositivos Os filmes foram depositados por "magnetron R.F. sputtering" variando-se a potência de R.F. com e sem a presença de oxigênio na câmara durante o processo de deposição. Foram investigadas a influência destas variáveis nas propriedades estruturais de curto e longo alcance, a estrutura eletrônica, composição, bem como as propriedades eletroquímicas e optoeletroquímicas As análises espectroscópicas mostraram que o estado de oxidação do metal de transição depende das condições de deposição, bem como o ordenamento a curto alcance. O estado de oxidação do níquel variou entre +2 e +3, conforme a variação dos parâmetros de deposição. Na amostra depositada sob 50W de potência e 9sccm de fluxo de oxigênio, o níquel apresentou o maior grau de oxidação (+3), apresentando também maior conformidade, no número e distâncias entre os vizinhos do níquel, com o composto de referência LiNiO2 estequiométrico e cristalino. Observou-se, em todas as amostras a presença de uma contaminação superficial com carbonato de lítio (Li2CO3). Apesar da presença desta camada contaminante, os filmes exibiram atividade eletroquímica e eletrocrômica. As análises optoeletroquímicas revelaram que a maior variação de transmitância (para ë =632,8nm) foi de 70% para amostras depositadas sob alta potência de R.F. (150W) e com fluxo de oxigênio (9 sccm) na câmara de deposição. A eficiência eletrocrômica, para estas amostras, foi de 28 cm 2 .C -1 . Com vistas à aplicação como eletrodo para microbaterias concluiu-se que os melhores parâmetros de deposição são: baixa potência de R.F.(50W) na presença de oxigênio na câmara durante o crescimento do filme (fluxo 9 sccm). A capacidade de carga do eletrodo foi de 30 µAh.µm -1 sob corrente de 1 µA / Abstract: In this work, lithiated nickel oxide thin films were studied. The main objective was to evaluate the potenciality of these materials as cathodes for lithium-ion microbatteries and optically active element in electrochromic devices. The films were deposited by R.F.magnetron sputtering, under different R.F. powers with or without the presence of oxygen during the deposition process. The influence of the deposition conditions on the short and long range structural properties, on the electronic structure and composition as well as on the electrochemical and optoelectrochemical behaviour was investigated. The spectroscopic analysis showed that the oxidation state of the transition metal and the short range order depends on the deposition condition. The nickel oxidation state varied between 2+ and 3+. For the sample deposited at low power (50 W) and high O2 flow (9 sccm), this oxidation state attained its highest value, showing also a better conformity in the number and distances among neighbouring atoms. For all samples, a contaminant superficial layer of lithium carbonate (Li2CO3) was evidenced. In spite of this layer, the films presented electrochemical and electrochromic activity. The optoelectrochemical analysis showed that the highest transmittance change (at ë =632,8nm) was 70% for samples deposited at high O2 flow. The electrochromic efficiency for these samples was 28 cm 2 .C -1 . In what concerns the use of the materials as electrode for microbatteries, it was concluded that the best deposition parameters are: low R.F. power (50W) with oxygen in the deposition chamber during film growth (9 sccm O2 flow). The charge capacity of this electrode was 30 µAh.µm -1 under a constant current of 1 µA / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientadores: Antonio Celso Fonseca de Arruda, Anette Gorenstein / Tese (doutorado) - Universidade Estadaul de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T15:33:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lourenco_Airton_D.pdf: 6913883 bytes, checksum: d97b497a89687436ab590f29a57546bd (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Baterias de lítio na forma de filmes finos (microbaterias) vem sendo pesquisadas ja há alguns anos. Este trabalho teve como principal objetivo estudar e otimizar as propriedades de um novo material de catodo. Desta forma, filmes finos de óxido de vanádio foram preparados por sputtering reativo em diferentes condições de deposição, com vistas à sua utilização como catodos de microbaterias recarregáveis de lítio. A influência das condições de preparação na performance eletroquímica do material catódico foi discutida principalmente em termos das suas propriedades mecânicas, microestrutura e composição. Essas propriedades foram determinadas por nanoindentação, difração de raios-X e Retroespalhamento de Rutherford. As amostras foram caracterizadas eletroquimicamente conjuntamente com a determinação da variação da tensão mecânica imposta ao conjunto filme-substrato devido ao processo de intercalação iônica. Os materiais foram otimizados quanto à capacidade de carga, reversibilidade, e propriedades mecânicas. Amostras com parâmetros de crescimento otimizados foram utilizadas na montagem de microbaterias para testes de ciclabilidade e ensaios de vida útil. As microbaterias apresentaram boa cinética de intercalação (DLi= 2,89 X 10-13cm2S-l),com capacidade de carga entre 27 e 45uAhcm-2,resultado este acima (50%) do resultado encontrado na literatura para o mesmo design de dispositivo. Quando submetidas a ensaios de vida útil, mostrou boa performance e estabilidade até 100 ciclos de carga/descarga / Abstract: In the last few years, intensive research has been dedicated to the development of lithium batteries in thin film form (microbatteries). This work had as main objective to study and to optimize the properties of a new cathode material. Therefore, vanadium oxide thin films prepared by reactive sputtering in different deposition conditions were studied as a potential cathode material for rechargeable lithium microbatteries. The influence of the preparation conditions in the electrochemical performance was discussed mainly in terms of its mechanical properties, microstructure and composition. The nanoindentation technique, X-ray diffraction and Rutherford Backscattering Spectrometry studied those properties. The samples were electrochemically characterized by a galvanostatic technique, simultaneously with the mechanical stress variation induced by the intercalation/deintercalation process. Parameters as charge capacity, reversibility, and mechanical properties were the guidelines to optimize the cathode deposition parameters. Optimized samples were used to assemble microbatteries for cyclability tests and device useful life. The microbatteries presented good intercalation kinetics (DLi= 2.89 X10-13cm2S-l),with charge capacity between 27 and 45uAh cm-2. These results are better (50%) than the ones found in the literature for the same device design. The microbattery showed good performance and stability until 100 charge/discharge cycles / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Ingeniería Civil Industrial / En la actualidad, Chile no está ajeno a muchas de las contingencias globales, así, temas como la disminución de las emisiones de carbono, para hacer frente a los efectos del calentamiento global y el inminente fin de la era del petróleo, son factores que afectan a cualquier país. Ante este nuevo escenario, muchos actores a nivel mundial están realizando iniciativas en torno a la electromovilidad y las baterías de litio que están todavía en una etapa de desarrollo, por ello existe la convicción de que Chile pueda tomar una posición activa en este proceso, mediante las innovaciones y emprendimientos científicos. El objetivo del presente trabajo es proveer un Plan Estratégico para el Centro de Innovación del Litio, de manera que sea una institución sustentable y colaborar con el objetivo estratégico que ellos se han propuesto: ser en un futuro cercano, un centro reconocido mundialmente por promover y desarrollar ideas e iniciativas en el dominio de la electromovilidad y las baterías de litio. Considerando tanto los aspectos internos como los aspectos externos de la organización. Para esto se plantea como metodología la recopilación de informaciones de los distintos Centros de Investigación relacionados con el ámbito de la investigación y desarrollo, y así determinar los pilares principales para lograr la sustentabilidad del Centro. Entre las propuestas se destaca la generación de la sustentabilidad mediante el modelo de asociatividad para incentivar mayor colaboración entre las empresas y el Centro, en donde se pretende aprovechar la sinergia para avanzar en el fortalecimiento tanto de los proyectos de investigación como el vínculo de unión, de manera que se genere un ambiente de cooperación entre el mundo académico y el mundo empresarial, estimulando la confluencia entre la oferta de conocimiento científico e ideas innovadoras con la demanda del mundo empresarial, creando posibilidades reales para el privado de invertir en oportunidades de negocios, haciendo que estas semillas de la innovación puedan crecer y generar un impacto a nivel regional y global, contribuyendo así la sustentabilidad del propio Centro y el crecimiento económico de Chile para que sea un país desarrollado.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecánica / Las celdas de ion litio son muy utilizadas en la actualidad debido a características como su gran densidad de almacenamiento energético, ligereza y moderada vida útil. Pero esta tecnología tiene la desventaja de poseer una sensibilidad extrema a temperaturas altas, donde un mal manejo térmico implica una disminución en su rendimiento y vida útil, incluso hasta problemas de seguridad para el usuario como fugas térmicas y explosiones. Esta poca tolerancia a temperaturas elevadas ha ocasionado diversas investigaciones que se centran modelos térmicos, sistemas de gestión térmica y empaquetamientos. Dentro de estos estudios no ha habido alguno que profundice la influencia del empaquetamiento modular en el rendimiento térmicos de las celdas. Debido a esto en el presente trabajo se investigó como afecta en el rendimiento térmico al empaquetar modularmente celdas de ion litio INR2650. Para lo que se utilizó un túnel de viento adaptado previamente para el análisis térmico de celdas de ion litio, y se realizó mediciones de la temperatura de las celdas que conformaban el módulo durante el proceso de descarga eléctrica (enfriadas a convección natural) y después de la descarga (enfriamiento por aire forzado). Este fue un estudio paramétrico donde se realizaron 90 experimentaciones con diferentes parámetros, los cuales fueron: El largo del módulo, se estudió largos de 1 a 10 columnas. La rapidez del flujo de enfriamiento (2.7m/s ; 3.0m/s y 3.3m/s) Finalmente la tasa de descarga electrica: 0.25C, 0.5C y 1C. Los resultados obtenidos para el proceso de descarga antes del enfriamiento indican que la celda de mayor temperatura tiende a ubicarse generalmente en el centro del módulo, por lo que es posible a futuro diseñar un sistema de ventilación orientado a mejorar este tipo de distribución térmica. Ademas a tasas de descarga de 0.25C las temperaturas de las celdas se mantiene dentro de indicadores térmicos óptimos independiente del largo del módulo, no así para tasas de descarga mayores. Finalmente los resultados para el proceso de enfriamiento después de la descarga muestran que el coeficiente de transferencia por convección para los tres primeros largos del módulo es el de mayor magnitud y se mantiene estable sin depender de la tasa de descarga o rapidez del flujo de enfriamiento. Para otros largos este coeficiente disminuye rápidamente. Estos resultados muestran que enfriar el empaquetamiento de forma modular puede ser una buena alternativa para mejorar el rendimiento térmico de las celdas.

En este trabajo de tesis se estudió en profundidad la relación entre la respuesta eléctrica y las características estructurales de tres familias de electrolitos vítreos. Las dos primeras desarrolladas sobre matrices de TeO2 presentaron conductividad mixta (una iónica-polarónica y la otra iónica por la coexistencia de dos iones). Con la tercera familia se puso un fuerte énfasis en el diseño de una matriz a base de óxidos de fósforo y bismuto, ambos compuestos de bajo costo y bajo impacto ambiental. Sobre esta matriz se logró obtener un excelente conductor de Li+. La primer familia de electrolitos de fórmula general xCu2O (1-x)(0.5V2O5 0.5MoO3) 2TeO2 permitió determinar que la configuración electrónica del ión modificador es clave para comprender las interacciones con los componentes de la matriz vítrea y para establecer el tipo de respuesta eléctrica obtenida. De la segunda familia, cuya fórmula general es: 0.7 (xZnO (1-x)Li2O) 0.3(0.5MoO3 0.5V2O5)2TeO2 se ha logrado establecer que la incorporación del ZnO permite reforzar la conductividad iónica del Li+. Del estudio de la difracción de Rayos X, la densidad y otras cantidades estructurales derivadas se pudo poner en evidencia la correlación entre las modificaciones estructurales inducidas por los cationes cinc en esta matriz y la respuesta eléctrica obtenida. La mejora sustancial observada en la conductividad (aproximadamente 1 orden de magnitud) fue debido a la incorporación de un pequeño porcentaje de Zn2+ en la estructura. Por último, y como se mencionó antes, con la tercer familia de electrolitos vítreos se hizo un esfuerzo adicional para conseguir un material a base de componentes menos perjudiciales para el medio ambiente. Se obtuvieron vidrios a base de óxidos de fósforo y bismuto y hemos logrado obtener un electrolito sólido con una notable conductividad de Li+. A partir de los resultados de la respuesta eléctrica se ha discutido el origen del comportamiento no-Debye de la relajación. Las características estructurales estudiadas por difracción de Rayos X, densidad y FTIR han sido correlacionadas con el comportamiento eléctrico observado. Del trabajo realizado pudimos establecer que una de las composiciones de esta familia se presenta como un excelente candidato para ser aplicado a baterías de estado sólido. Adicionalmente, se analizó el envejecimiento de este material dado su potencial interés tecnológico. Hemos finalizado esta tesis con el inicio del desarrollo de un prototipo de batería ensamblado con materiales completamente originales desarrollados en este grupo de trabajo. / In this work, the relationship between the electric response and the structural characteristics of three families of glassy electrolytes was deeply studied. Two of them, composed by a TeO2 matrix and modified by transition metal oxides. They, have shown mixed conductivity (ionic-polaronic and mixed-ionic). While, the composition of the third glassy electrolyte was made by a mix of phosphorous and bismuth oxides. Northworthy to note is that this material is low cost and environmental friendly and behaves as an excellent Li+ ion conductor. Features of the first glassy electrolyte family of formula xCu2O (1-x)(0.5V2O5 0.5MoO3) 2TeO2 allowed us to determine that the electronic configuration of Cu+ ion is the key to understand the interactions among the cooper modifier ions and vanadium ions in the glassy tellurite studied and to establish the nature of the particular electrical conductivity response (ionic-polaronic). The following family of formula: 0.7 (xZnO (1-x)Li2O) 0.3(0.5MoO3 0.5V2O5)2TeO2 has shown that the improvement of the lithium ionic conductivity was possible by the incorporation of small amounts of zinc oxide. X-Ray diffraction, density, and other structural quantities showed a correlated effect between the structural features induced by zinc cation on the glassy matrix with the electrical behavior of this glass. The large increase of the conductivity observed, almost one magnitude order was only due to the structural modifications induced by the presence of the Zn2+ cation and its ionic conductivity behavior, i.e. it was developed a mixed ionic conductor (Li++Zn2+). Finally, the major achievement was the third family. A new lithium-phosphate- bismutate glass has provided a remarkable lithium ion solid electrolyte. The origin of the non-Debye behaviour of relaxations has been discussed in terms of inter-ionic Coulombic interactions. Structural properties studied by X-Rays diffraction, density and FTIR were correlated to the electrical behaviour of this material. From this work,the electrical behaviour of this new glassy electrolyte suggests that it is a potential candidate for being a solid electrolyte in all solid state lithium ion batteries. Additionally, the material aging was analyzed because of its potential technological application. As a new start point for the work done in this thesis was built a solid state battery prototype assembled with completely original materials developed by our group of research: Fisicoquímica de conductores iónicos de estado sólido- Departamento de química–UNS (Universidad Nacional del Sur).

A exposição ao estresse está envolvida na gênese e prognóstico de inúmeros transtornos neuropsiquiátricos. Em modelos animais, o estresse crônico variado é um paradigma que modela sintomas de depressão e ansiedade. Há também evidência de que determinadas formas de estresse sejam neurotóxicas. Sais de lítio são usados há mais de meio século no manejo de transtornos de humor e, recentemente, tem se demonstrado propriedades neuroprotetoras deste íon. Hormônios estrógenos também estão envolvidos na regulação de uma série de funções fisiológicas, de programações comportamentais, e acredita-se que exibam propriedades neuroprotetoras. Com o objetivo de avaliar os efeitos comportamentais e a possível interação entre as três intervenções, delineamos o seguinte experimento: ratas Wistar entre 90 e 120 dias de vida, ooforectomizadas, pesando entre 160 e 220g, foram divididas em grupos de estressadas e controles; cada grupo subdividiu-se em ratas recebendo ração normal ou com lítio; finalmente cada subgrupo foi novamente dividido em ratas recebendo ou não reposição hormonal (17-β-estradiol na forma de implante subcutâneo de liberação lenta). Por um período de 40 dias submeteram-se os animais, diariamente, em horários e com duração variados, a um dentre sete estressores: imobilização, imobilização a baixa temperatura, nado forçado, luz piscante, barulho, isolamento e inclinação das caixas-moradia. Após esse período os animais foram testados nas seguintes tarefas comportamentais: campo aberto, labirinto em cruz elevado, tarefa de comportamento alimentar (desenhada por nosso laboratório em que se quantifica consumo de alimento palatável), teste de latência para retirada da cauda e labirinto aquático de Morris. Observou-se a evolução do peso dos animais nesse período e, após o sacrifício, aferiu-se o peso das glândulas adrenais e as concentrações plasmática e eritrocitária de lítio. Nossa hipótese era a de que a administração de lítio e/ou estrógeno preveniria os efeitos do estresse sobre os parâmetros comportamentais citados e de que se observariam interações entre estrógeno, lítio e estresse quanto aos mesmos parâmetros. Houve um efeito do estresse em reduzir o tempo nos quadrados centrais do campo aberto e o tempo de permanência nos braços abertos do labirinto em cruz, em relação ao tempo total, o que foi interpretado como efeito ansiogênico. A reposição com estrógeno aumentou: [1] o tempo de permanência (relativo e absoluto) no braço aberto do labirinto em cruz, interpretado como efeito ansiolítico e [2] o número de cruzamentos na tarefa do campo aberto e o consumo de alimento palatável, o que sugere um possível efeito antidepressivo. Os sais de lítio aumentaram a ingestão de alimento doce – sugerindo efeito antidepressivo – e reduziram o número de reações de orientação no campo aberto, o número de entradas total e nos braços fechados do labirinto em cruz – efeito inibitório sobre a atividade exploratória. Houve interações entre estresse, lítio e estrógeno bem como entre estresse e estrógeno e estrógeno e lítio isoladamente em relação a diversas medidas comportamentais. As três intervenções reduziram o peso dos animais ao término do período. Conclui-se que na tarefa do labirinto em cruz a administração de estrógeno protegeu contra os efeitos do estresse e que as intervenções lítio, estrógeno e estresse possivelmente compartilham, ao menos em parte, alvos bioquímicos comuns. Este fato é de relevância clínica na medida que o sexo do paciente poderá influenciar na resposta à farmacoterapia e na vulnerabilidade ao estresse. / Stress exposure is involved in the genesis and prognosis of various neuropsychiatric disorders. In animal models, chronic mild stress models symptoms of depressive and anxiety disorders. There is also evidence that stress may be neurotoxic. Lithium salts have been used for more than half a century in the treatment of affective disorders and, recently, neuroprotetive properties of this ion have been demonstrated. Estrogens are involved in regulation of physiologic functions and behavioral programs and it is believed that they may also have neuroprotective properties. With the aim of evaluating the behavioral effects of the three interventions and a possible interaction among them the following experiments were designed. Female Wistar rats, 90-120 days-old, 160-220g of weight, were ooforectomized and allocated in groups of stressed and controls; each group was subdivided in rats receiving normal or a lithium-containing chow; finally, each group was subdivided in rats receiving or not hormonal replacement (17-β-estradiol). For a 40 days period animals were exposed daily, in a unpredictable way, to one of seven stressors: restraint, restraint at 4oC, forced swimming, flashing light, noise, isolation and inclination of home cage. After this time animals were tested in the following behavioral tasks: open field, elevated plus maze, measurement of palatable food intake, tail-flick and Morris’ water maze. Weight of animals was observed during this period; weight of adrenals, serum and erythrocyte lithium concentrations were measured after decapitation. Our hypothesis was that lithium and/or estrogen administration will be preventive against stress effects on the behavior and that interactions among estrogen, lithium and stress will be observed. Stress reduced the time in the central squares of the open field and the relative time spent in the open arms of plus maze and this was interpreted as an anxyogenic effect. Estrogen replacement increased: [1] time (absolute and relative) spent in the plus maze open arm, interpreted as anxyolitic effect and [2] number of crossings in the open field and palatable food consumption, which suggests a possible antidepressive effect. Lithium salts increased palatable food intake – antidepressive effect –, reduced the number of rearings in the open field, reduced the number of entries (total and in the closed arm) of plus maze – inhibitory effect on the exploratory activity. There were interactions among stress, lithium and estrogen, among stress and estrogen, and among estrogen and lithium in relation to various behavioral measures. All interventions reduced the animal weight at the end of this period. In conclusion, estrogen administration was protective against stress effects in the plus maze task, and the three interventions may share some biochemical targets, which is important in the clinical context, since the patient sex may influence its response to drugs and its vulnerability to stress.

A exposição ao estresse está envolvida na gênese e prognóstico de inúmeros transtornos neuropsiquiátricos. Em modelos animais, o estresse crônico variado é um paradigma que modela sintomas de depressão e ansiedade. Há também evidência de que determinadas formas de estresse sejam neurotóxicas. Sais de lítio são usados há mais de meio século no manejo de transtornos de humor e, recentemente, tem se demonstrado propriedades neuroprotetoras deste íon. Hormônios estrógenos também estão envolvidos na regulação de uma série de funções fisiológicas, de programações comportamentais, e acredita-se que exibam propriedades neuroprotetoras. Com o objetivo de avaliar os efeitos comportamentais e a possível interação entre as três intervenções, delineamos o seguinte experimento: ratas Wistar entre 90 e 120 dias de vida, ooforectomizadas, pesando entre 160 e 220g, foram divididas em grupos de estressadas e controles; cada grupo subdividiu-se em ratas recebendo ração normal ou com lítio; finalmente cada subgrupo foi novamente dividido em ratas recebendo ou não reposição hormonal (17-β-estradiol na forma de implante subcutâneo de liberação lenta). Por um período de 40 dias submeteram-se os animais, diariamente, em horários e com duração variados, a um dentre sete estressores: imobilização, imobilização a baixa temperatura, nado forçado, luz piscante, barulho, isolamento e inclinação das caixas-moradia. Após esse período os animais foram testados nas seguintes tarefas comportamentais: campo aberto, labirinto em cruz elevado, tarefa de comportamento alimentar (desenhada por nosso laboratório em que se quantifica consumo de alimento palatável), teste de latência para retirada da cauda e labirinto aquático de Morris. Observou-se a evolução do peso dos animais nesse período e, após o sacrifício, aferiu-se o peso das glândulas adrenais e as concentrações plasmática e eritrocitária de lítio. Nossa hipótese era a de que a administração de lítio e/ou estrógeno preveniria os efeitos do estresse sobre os parâmetros comportamentais citados e de que se observariam interações entre estrógeno, lítio e estresse quanto aos mesmos parâmetros. Houve um efeito do estresse em reduzir o tempo nos quadrados centrais do campo aberto e o tempo de permanência nos braços abertos do labirinto em cruz, em relação ao tempo total, o que foi interpretado como efeito ansiogênico. A reposição com estrógeno aumentou: [1] o tempo de permanência (relativo e absoluto) no braço aberto do labirinto em cruz, interpretado como efeito ansiolítico e [2] o número de cruzamentos na tarefa do campo aberto e o consumo de alimento palatável, o que sugere um possível efeito antidepressivo. Os sais de lítio aumentaram a ingestão de alimento doce – sugerindo efeito antidepressivo – e reduziram o número de reações de orientação no campo aberto, o número de entradas total e nos braços fechados do labirinto em cruz – efeito inibitório sobre a atividade exploratória. Houve interações entre estresse, lítio e estrógeno bem como entre estresse e estrógeno e estrógeno e lítio isoladamente em relação a diversas medidas comportamentais. As três intervenções reduziram o peso dos animais ao término do período. Conclui-se que na tarefa do labirinto em cruz a administração de estrógeno protegeu contra os efeitos do estresse e que as intervenções lítio, estrógeno e estresse possivelmente compartilham, ao menos em parte, alvos bioquímicos comuns. Este fato é de relevância clínica na medida que o sexo do paciente poderá influenciar na resposta à farmacoterapia e na vulnerabilidade ao estresse. / Stress exposure is involved in the genesis and prognosis of various neuropsychiatric disorders. In animal models, chronic mild stress models symptoms of depressive and anxiety disorders. There is also evidence that stress may be neurotoxic. Lithium salts have been used for more than half a century in the treatment of affective disorders and, recently, neuroprotetive properties of this ion have been demonstrated. Estrogens are involved in regulation of physiologic functions and behavioral programs and it is believed that they may also have neuroprotective properties. With the aim of evaluating the behavioral effects of the three interventions and a possible interaction among them the following experiments were designed. Female Wistar rats, 90-120 days-old, 160-220g of weight, were ooforectomized and allocated in groups of stressed and controls; each group was subdivided in rats receiving normal or a lithium-containing chow; finally, each group was subdivided in rats receiving or not hormonal replacement (17-β-estradiol). For a 40 days period animals were exposed daily, in a unpredictable way, to one of seven stressors: restraint, restraint at 4oC, forced swimming, flashing light, noise, isolation and inclination of home cage. After this time animals were tested in the following behavioral tasks: open field, elevated plus maze, measurement of palatable food intake, tail-flick and Morris’ water maze. Weight of animals was observed during this period; weight of adrenals, serum and erythrocyte lithium concentrations were measured after decapitation. Our hypothesis was that lithium and/or estrogen administration will be preventive against stress effects on the behavior and that interactions among estrogen, lithium and stress will be observed. Stress reduced the time in the central squares of the open field and the relative time spent in the open arms of plus maze and this was interpreted as an anxyogenic effect. Estrogen replacement increased: [1] time (absolute and relative) spent in the plus maze open arm, interpreted as anxyolitic effect and [2] number of crossings in the open field and palatable food consumption, which suggests a possible antidepressive effect. Lithium salts increased palatable food intake – antidepressive effect –, reduced the number of rearings in the open field, reduced the number of entries (total and in the closed arm) of plus maze – inhibitory effect on the exploratory activity. There were interactions among stress, lithium and estrogen, among stress and estrogen, and among estrogen and lithium in relation to various behavioral measures. All interventions reduced the animal weight at the end of this period. In conclusion, estrogen administration was protective against stress effects in the plus maze task, and the three interventions may share some biochemical targets, which is important in the clinical context, since the patient sex may influence its response to drugs and its vulnerability to stress.